JP3708718B2 - 自動車用エンジンの出力制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、トランスミッションを備えた自動車エンジンの吸気量調整用スロットル弁の開度をスロットルアクチュエータにより電気的に制御するための自動車用エンジンの出力制御装置に関し、特にトランスミッションがニュートラルレンジ（パーキングレンジを含む）からドライブレンジ（後進レンジを含む）にシフト操作された場合の車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、シフト操作時のドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８はたとえば特開平３−１４１８４１号公報に記載された従来の自動車用エンジンの出力制御装置を概略的に示すブロック構成図である。
図８において、アクセルペダル１は、加速運転時において運転者により操作される。
【０００３】
アクセルペダル１には、アクセルペダル１の踏み込み量に相当するアクセル操作量（アクセル開度）α１およびα２（以下、総称して「α」と記す）を検出するアクセルセンサ２と、アクセルペダル１の操作の有無を検出するアクセルスイッチ３とが設けられている。
【０００４】
アクセルセンサ２は、第１のアクセル操作量α１を検出する第１アクセルセンサ２ａと、第２のアクセル操作量α２を検出する第２アクセルセンサ２ｂとを含む。また、アクセルスイッチ３は、アイドルスイッチとして機能し、アクセルペダル１の非操作時にアイドル信号Ａを出力する。
【０００５】
また、自動車には車速Ｖを検出する車速センサ４と、エンジン始動時に運転者により投入されて起動信号Ｂを出力するメインスイッチ５と、車両走行用の駆動トルクを発生するエンジン６とが設けられている。
【０００６】
エンジン６には、エンジン６に吸入空気を供給するための吸気管７が設けられている。
吸気管７には、エンジン６への吸気量を調整するスロットル弁８と、スロットル弁８の開度θを調整するスロットルアクチュエータ９とが設けられている。
【０００７】
吸気管７には、スロットル開度θを検出するスロットル開度センサ１０が設けられている。また、エンジン６には、エンジン回転数Ｎｅを出力する回転センサ１１と、冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ１２とが設けられている。
冷却水温ＴＷは、エンジン６の温度情報として、後述するようにエンジン制御に用いられる。
【０００８】
また、エンジン６の出力軸には、エンジン６の回転出力を自動車の車輪側に伝達するトランスミッション１３が設けられている。
トランスミッション１３には、トランスミッション１３のシフト情報ＳＲを検出するシフトレンジ検出スイッチ１４が設けられている。
なお、ここでは図示しないが、トランスミッション１３の油温を検出する油温センサが適宜設けられており、検出されたトランスミッション１３の油温は、エンジン６の冷却水温ＴＷと同様に温度情報として用いられ得る。
【０００９】
上記各種センサ情報のうち、車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅ、冷却水温ＴＷ（または、トランスミッション１３の油温）、シフト情報ＳＲ、アクセル操作量αは、エンジン６の負荷情報を示している。
【００１０】
スロットルアクチュエータ９を制御するスロットル制御手段１５は、マイクロコンピュータおよびメモリを含むＥＣＵ（電子制御ユニット）により構成されている。
【００１１】
スロットル制御手段１５は、各種センサ情報（アクセル操作量α、アイドル信号Ａ、車速Ｖ、起動信号Ｂ、スロットル開度θ、エンジン回転数Ｎｅ、冷却水温ＴＷおよびシフト情報ＳＲ）に基づく演算により、スロットルアクチュエータ９の制御量Ｃを設定する。
【００１２】
スロットル制御手段１５は、メモリ内にあらかじめ格納されたプログラムおよびデータを用いた演算処理により、少なくともシフト情報ＳＲおよびアクセル操作量αを含む負荷情報に基づいて、スロットル弁８の目標スロットル開度θｏを演算し、検出されたスロットル開度θと目標スロットル開度θｏとの偏差Δθ（＝θｏ−θ）に基づいて、スロットルアクチュエータ９の制御量Ｃを設定する。
【００１３】
すなわち、スロットル制御手段１５は、スロットル開度θが目標スロットル開度θｏと一致して両者の偏差Δθが０となるように制御量Ｃを設定し、スロットルアクチュエータ９を電気的に制御する。
【００１４】
次に、図８に示した従来の自動車用エンジンの出力制御装置の動作について説明する。
まず、運転者がメインスイッチ５の穴にキーを差し込み、自動車の始動操作を行うと、スタータモータ（図示せず）が回転駆動するとともに、起動信号Ｂが生成されてスロットル制御手段１５が起動される。
【００１５】
このとき、アクセルペダル１がまだ操作されていない状態なので、アクセルスイッチ３からはアイドル信号Ａが生成されており、スロットル弁８は全閉されている。
【００１６】
したがって、スロットル制御手段１５は、アクセルペダル１の全閉時にスタータモータを駆動開始したときの目標スロットル開度θｏに対応した制御量Ｃをスロットルアクチュエータ９に出力する。
【００１７】
これにより、スロットルアクチュエータ９は、吸気管７内のスロットル弁８を全閉位置から所要の目標スロットル開度θｏに相当する位置まで駆動し、始動時に必要な吸気量をエンジン６に供給して、エンジン６の始動を完了させる。
【００１８】
続いて、運転者の加速要求によりアクセルペダル１が踏み込まれると、スロットル制御手段１５は、アクセルセンサ２からのアクセル操作量αに応じた目標スロットル開度θｏを演算する。
【００１９】
また、スロットル制御手段１５は、目標スロットル開度θｏとスロットル開度θとの偏差Δθを演算し、偏差Δθが０となるような制御量Ｃをスロットルアクチュエータ９に出力する。
【００２０】
これにより、スロットルアクチュエータ９は、車載バッテリ（図示せず）からの給電により、制御量Ｃに応じた電力供給を受けて、スロットル開度θが目標スロットル開度θｏと一致するようにスロットル弁８を駆動する。
【００２１】
さらに、エンジン６に直結されたトランスミッション１３が運転者によりシフト操作されて、ニュートラルレンジ（以下、パーキングレンジを含めて「Ｎレンジ」と記す）からドライブレンジ（以下、後進レンジを含めて「Ｄレンジ」と記す）に切り換えられると、シフトレンジ検出スイッチ１４は、シフト情報ＳＲを出力する。
【００２２】
これにより、スロットル制御手段１５は、シフト情報ＳＲに応じてトランスミッション１３の負荷増大状態を判別し、負荷増加によるエンジン回転数Ｎｅの低下を防止するために、目標スロットル開度θｏを一定量だけ加算補正して制御量Ｃを演算し、スロットル開度θを増大させる。
【００２３】
しかしながら、周知のように、トランスミッション１３は、シフト操作されてからシフト結合動作が完了して実際にシフト動作を開始するまでに動作遅れ時間ｔｄを有している。
【００２４】
したがって、シフト操作されてから動作遅れ時間ｔｄが経過するまでは、スロットル制御手段１５によるスロットル開度θの増大補正動作が先行し、スロットル開度θが過剰補正されてしまうので、エンジン回転数Ｎｅが過上昇して、車両が急発進したり運転者が大きなシフトショックを受けるなどの不具合を発生することになる。
【００２５】
図９および図１０は従来の自動車用エンジンの出力制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図９はアクセル操作量αが全閉状態のままでＮレンジからＤレンジにシフトされた場合の動作を示している。また、図１０はＮレンジからＤレンジにシフトされた直後にアクセル操作量αが増大した場合の動作を示している。
【００２６】
図９において、トランスミッション１３のシフト情報ＳＲがＮレンジからＤレンジにシフトすると同時に、スロットル開度θは増大する。
【００２７】
したがって、トランスミッション１３のシフト操作直後から、トランスミッション１３の実シフトの動作遅れ時間ｔｄの期間にわたって、スロットル開度θが過剰補正状態となり、エンジン回転数Ｎｅは大きく上昇する。
【００２８】
このとき、トランスミッション１３のシフト操作時のショックは大きくなるうえ、車両は急発進してしまうことになる。
【００２９】
また、図１０において、トランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフトした直後にアクセルペダル１が踏み込まれると、アクセル操作量αの増大に応答してスロットル開度θはさらに増大する。
【００３０】
したがって、エンジン回転数Ｎｅはさらに上昇し、シフトショックが増大するうえ、車両はさらに急発進し易くなる。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動車用エンジンの出力制御装置は以上のように、トランスミッション１３がＮレンジからＤレンジにシフト操作されたときに、シフト情報ＳＲに応じてスロットル開度θを増大補正しているので、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄにわたってスロットル開度θが過剰補正されてしまい、車両の急発進やシフトショックの増大を招き、シフト操作時のドライバビリティが低下するという問題点があった。
【００３２】
特に、トランスミッション１３がＮレンジからＤレンジにシフト操作された後に、アクセルペダル１が踏み込まれると、スロットル開度θがさらに増大して、車両の急発進を招き易くなるという問題点があった。
【００３３】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、トランスミッションをＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの負荷増大による車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、シフト操作時のドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置を得ることを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、自動車に搭載されたエンジンに吸入空気を供給するための吸気管と、吸気管に設けられてエンジンへの吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁の開度を調整するスロットルアクチュエータと、エンジンの回転出力を車輪側に伝達するトランスミッションと、トランスミッションのシフト情報を検出するシフト情報検出手段と、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル操作量を検出するアクセルセンサと、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットルアクチュエータの制御量を設定するスロットル制御手段とを備え、スロットル制御手段は、シフト情報がニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作を示す場合に、少なくともトランスミッションのシフト操作後の所定時間にわたって、制御量を抑制するための制御量抑制手段を含み、所定時間は、トランスミッションが実際にシフト動作を開始してから変速終了までの動作遅れ時間に対応するように設定され、制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作から所定時間にわたって、制御量の上昇率を所定値以下に抑制するとともに、所定時間の長さに応じて制御量の上昇率を可変設定するものである。
【００３８】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて所定時間を可変設定するものである。
【００３９】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて所定時間を可変設定するものである。
【００４０】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置による制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作後に、アクセル操作量が加速運転を示す場合には、所定時間の経過後にアクセル操作量に応じた制御量の設定動作を開始させるものである。
【００４１】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するものである。
【００４２】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するものである。
【００４３】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、スロットル弁の開度をスロットル開度として検出するスロットル開度センサを備え、スロットル制御手段は、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットル弁の目標スロットル開度を演算するとともに、スロットル開度と目標スロットル開度との偏差に基づいて制御量を設定するものである。
【００４４】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、トランスミッションのシフト情報に基づいて実シフト情報を生成する実シフト情報生成手段を備え、スロットル制御手段内の制御量抑制手段は、実シフト情報に基づいて、所定時間を設定するものである。
【００４６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１の構成を概略的に示すブロック図であり、前述と同様の構成要素については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００４７】
図１において、スロットル制御手段１５Ａは、前述と同様に、少なくともシフト情報ＳＲおよびアクセル操作量αに基づいて、スロットル弁８の目標スロットル開度θｏを演算するとともに、スロットル開度θと目標スロットル開度θｏとの偏差Δθに基づいて制御量Ｃを設定する。
【００４８】
この場合、スロットル制御手段１５Ａは制御量抑制手段１６を含み、制御量抑制手段１６は、シフト情報ＳＲがＮレンジからＤレンジへのシフト操作を示す場合に、トランスミッション１３のシフト操作後の所定時間にわたって制御量Ｃを抑制する。
【００４９】
制御量抑制手段１６において、制御量Ｃが抑制される所定時間は、トランスミッション１３が実際にシフト動作を開始してから変速終了するまでの動作遅れ時間ｔｄに対応するように設定されている。
【００５０】
具体的には、制御量抑制手段１６は、トランスミッション１３のＮレンジからＤレンジへのシフト操作から所定時間にわたって、制御量Ｃの上昇率を所定値以下に抑制する。
【００５１】
また、制御量抑制手段１６は、トランスミッション１３のＮレンジからＤレンジへのシフト操作後に、アクセル操作量αが加速運転を示す場合には、所定時間の経過後にアクセル操作量αに応じた制御量Ｃの設定動作を開始させる。
さらに、制御量抑制手段１６は、所定時間の長さに応じて制御量Ｃの上昇率を可変設定する。
【００５２】
次に、図２および図３のタイミングチャートとともに図４のフローチャートを参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
【００５３】
図２はアクセルペダル１が操作されない場合、図３はシフト操作後にアクセルペダル１が操作された場合をそれぞれ示し、図２および図３において、破線は、従来装置におけるスロットル開度θおよびエンジン回転数Ｎｅの変化を示している。
【００５４】
まず、前述のように、メインスイッチ５の投入によりエンジン６が始動された状態において、運転者がトランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフト操作した場合を例にとって説明する。
【００５５】
図４において、スロットル制御手段１５Ａ内の制御量抑制手段１６は、シフト情報ＳＲに基づき、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ１）、このシフト操作が行われるまで待機状態となり、通常の制御状態を継続する。
【００５６】
ステップＳ１において、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作が行われた（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、制御量抑制手段１６は、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄを考慮して、動作遅れ時間ｔｄとほぼ同等の所定時間にわたって、スロットルアクチュエータ９に対する制御量Ｃの上昇率を所定値以下に抑制する（ステップＳ２、Ｓ３）。
【００５７】
続いて、アクセル操作量αが所定操作量αｏ（加速運転を示す値）以上か否かを判定し（ステップＳ４）、もし、α＜αｏ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、そのまま図４の処理ルーチンを抜け出てリターンする。
【００５８】
これにより、図２内の実線で示すように、スロットル開度θは、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄにおける実シフト量に近似するように、所定時間にわたって徐々に増大する。
【００５９】
したがって、エンジン回転数Ｎｅの上昇が従来（破線参照）の場合と比べて十分に抑制されるので、トランスミッション１３のシフト操作時のショックが抑制されるうえ、車両が急発進することもない。
【００６０】
一方、トランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフト操作した後に、運転者がアクセルペダル１を踏み込んだ場合には、ステップＳ４において、α≧αｏ（すなわち、ＹＥＳ）と判定される。
【００６１】
したがって、スロットル制御手段１５Ａは、ステップＳ３による制御量抑制手段１６の抑制作用により、動作遅れ時間ｔｄに相当する所定時間の経過後に、アクセル操作量αに応じた制御量Ｃを設定し（ステップＳ５）、図４の処理ルーチンを抜け出る。
【００６２】
これにより、図３内の実線で示すように、スロットル開度θは、徐々に増大するとともに、トランスミッション１３の実シフト動作が完了した時点で、アクセル操作量αに応じて上昇を再開する。
【００６３】
したがって、トランスミッション１３のシフト動作の完了前にアクセルペダル１が踏み込まれていたとしても、エンジン６への吸気量が過剰に増大補正されることはなく、シフトショックが抑制されるうえ、車両の急発進は確実に防止される。
【００６４】
このように、トランスミッション１３のＮレンジからＤレンジへのシフト操作時において、操作タイミングに応答してシフト操作後のスロットル開度θの上昇率を所定値以下に設定し、スロットル開度θを増大補正するための制御量Ｃの増大を抑制して制御量Ｃを適正化し、トランスミッション１３の負荷増大による吸気量の増量補正を徐々に行うことにより、車両の急発進やシフトショックの増大を防止することができる。
【００６５】
また、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作後の加速運転時に、実際のシフト動作開始後にスロットル開度θを制御して、アクセル操作量αに対応したスロットル開度θの補正を行うことにより、急発進およびシフトショックを防止することができる。したがって、車両のドライバビリティを向上させて、自動車用エンジンとしての商品性を向上させることができる。
【００６６】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄが一定の場合を考慮して、制御量抑制手段１６が抑制機能を発揮する所定時間を一定値に設定したが、動作遅れ時間ｔｄが変動することを考慮して、所定時間を可変設定してもよい。
【００６７】
一般に、トランスミッション１３のシフト結合の動作遅れ時間ｔｄは、温度変化などによって変動することが知られている。
したがって、この場合、制御量抑制手段１６は、水温センサ１２からの冷却水温ＴＷ（または、トランスミッション１３の油温）に応じて、制御抑制用の所定時間を可変設定することになる。
【００６８】
たとえば、エンジン６の暖機状態にともなって冷却水温ＴＷ（または、トランスミッション１３の油温）が上昇すれば、動作遅れ時間ｔｄが短くなるので、制御量抑制手段１６は、所定時間を動作遅れ時間ｔｄに応じて短く設定すればよい。ここでは、温度情報として、エンジン６の冷却水温ＴＷを用いた場合を示している。
【００６９】
このように、動作遅れ時間ｔｄの短縮に応じて所定時間を短く設定することにより、比較的早くスロットル開度θが増大補正されて車速Ｖに反映されるので、アクセルペダル１を踏み込んでいる運転者は、ほとんど違和感を覚えることがない。
【００７０】
仮に所定時間が固定値であって、動作遅れ時間ｔｄのみが短くなったとすると、スロットル開度θが必要以上に抑制されてしまい、運転者は、アクセル操作量αが車速Ｖに反映されないことから、さらにアクセルペダル１を踏み込んでしまい、違和感を覚えることになる。
【００７１】
なお、エンジン６の冷機状態および暖機状態は、温度情報となる冷却水温ＴＷのみならず、エンジン回転数Ｎｅにも反映されるので、制御量抑制手段１６は、回転センサ１１からのエンジン回転数Ｎｅに応じて、制御抑制用の所定時間を可変設定することもできる。
【００７２】
実施の形態３．
また、上記実施の形態１では、トランスミッション１３のシフト操作後に加速運転された場合に、所定時間経過後におけるアクセル操作量αに応じた制御量Ｃの上昇率を一定値に設定したが、動作遅れ時間ｔｄの変動に応じて制御量Ｃの上昇率を可変設定してもよい。
【００７３】
以下、動作遅れ時間ｔｄに応じて制御量Ｃの上昇率を可変設定したこの発明の実施の形態３を図について説明する。
図５はこの発明の実施の形態３による動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００７４】
図５においては、冷却水温ＴＷが比較的低い場合であって、動作遅れ時間ｔｄが前述（図３参照）よりも長い場合を示している。また、破線は前述と同様に従来装置の動作を示し、一点鎖線は、動作遅れ時間ｔｄがさらに長い場合の動作を示している。
【００７５】
この場合、前述のように、動作遅れ時間ｔｄが温度変化などによって変動することから、制御量抑制手段１６は、冷却水温ＴＷまたはエンジン回転数Ｎｅに応じて、動作遅れ時間ｔｄの変動を予測して、制御量Ｃの上昇率を可変設定させることができる。
【００７６】
図５において、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄが比較的長いので、アクセル操作量αに応じた制御量Ｃの上昇率が前述よりも小さく設定されており、スロットル開度θは、前述よりも小さい上昇率で増大補正される。
【００７７】
したがって、スロットル開度θの増大補正に切り換えたときの変化率が小さいので、アクセルペダル１を踏み込んでいる運転者は、所定時間の経過後にスロットル開度θが増大補正されても、ほとんど違和感を覚えることがない。
特に、動作遅れ時間ｔｄが長い場合には、長い所定時間にわたってアクセル操作量αが制御量Ｃに反映されないので、所定時間の間に運転者がアクセル操作量αを増大させ続けることになり易い。したがって、この場合、所定時間の経過後に直ちにアクセル操作量αを制御量Ｃに反映させると、シフトショックが大きくなり易いので、上記のように、制御量Ｃの上昇率をさらに抑制することが望ましい。
【００７８】
逆に、冷却水温ＴＷの上昇により動作遅れ時間ｔｄが短くなった場合には、制御量Ｃの上昇率が大きく設定され、比較的早くスロットル開度θが増大補正される。これにより、アクセル操作量αが速やかに車速Ｖに反映されるので、アクセルペダル１を踏み込んでいる運転者は、ほとんど違和感を覚えることがない。
【００７９】
一方、図５内の一点鎖線で示すように、動作遅れ時間ｔｄが実線の状態よりも長くなった場合には、制御量Ｃの上昇率がさらに小さくなるので、スロットル開度θおよびエンジン回転数Ｎｅの上昇率はさらに小さくなり、シフトショックを確実に軽減することができる。
【００８０】
このように、動作遅れ時間ｔｄに応じて、スロットル開度θの増大補正の上昇率を可変設定することにより、車両の急発進およびシフトショックを防止することができる。
【００８１】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１では、スロットル制御手段１５Ａにおいて、スロットル開度θと目標スロットル開度θｏとの偏差Δθに基づいて制御量Ｃを演算したが、目標エンジン出力トルクに基づいて制御量Ｃを演算してもよい。
【００８２】
実施の形態５．
また、上記実施の形態１では、制御量抑制用の所定時間をトランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄとほぼ同等の時間に設定したが、動作遅れ時間ｔｄとは無関係に、運転条件に応じて所定時間を設定してもよい。
【００８３】
実施の形態６．
また、上記実施の形態１では、スロットル制御手段１５Ａ内の制御量抑制手段１６のみを用いて制御量Ｃの抑制パラメータを設定したが、トランスミッション１３の制御手段側で実シフト情報をさらに追加生成して、制御量抑制手段に入力してもよい。
【００８４】
以下、トランスミッション制御手段側で実シフト情報を追加生成したこの発明の実施の形態６を図について説明する。
図６はこの発明の実施の形態６を概略的に示すブロック構成図であり、前述と同様の構成要素については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００８５】
図６において、スロットル制御手段１５Ｂ内の制御量抑制手段１６Ｂは、前述の各種センサ情報に加えて、トランスミッション１３の実シフト情報Ｓｒ（後述する）に基づいて、抑制パラメータ（所定時間など）を設定する。
【００８６】
一方、トランスミッション１３は、シフト情報ＳＲに応じて、トランスミッション制御手段１７により制御されている。
【００８７】
また、トランスミッション制御手段１７と関連して設けられた変速信号生成手段１８は、トランスミッション１３の実際の変速信号、動作遅れ時間ｔｄおよびシフト完了信号などを、実シフト情報Ｓｒとしてスロットル制御手段１５Ｂに出力する。
【００８８】
これにより、制御量抑制手段１６Ｂは、シフトレンジ検出スイッチ１４からのシフト情報ＳＲのみならず、変速信号生成手段１８からの実シフト情報Ｓｒに基づいて所定時間を設定することができるので、制御量Ｃの抑制パラメータの信頼性を向上させて、車両の急発進やシフトショックをさらに確実に抑制することができる。
【００８９】
なお、上記実施の形態１では、スロットル制御手段１５Ａによりスロットルアクチュエータ９のみを制御したが、スロットル弁８をバイパスして流れるバイパス吸気量を調整するためのバイパスバルブをさらに制御してもよい。
【００９０】
以下、スロットル制御手段によりバイパスバルブを追加制御するように構成した参考例を図について説明する。
図７はこの発明に関連した参考例を概略的に示すブロック構成図であり、前述と同様の構成要素については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００９１】
図７において、吸気管７には、スロットル弁８をバイパスするようにバイパスエア通路１９が設けられており、バイパスエア通路１９には、バイパスエア通路１９内を通して流れるバイパス吸気量を調整するためのバイパスバルブ２０が設けられている。
【００９２】
この場合、スロットル制御手段１５Ｃ内の制御量抑制手段１６Ｃは、所定時間にわたって、スロットルアクチュエータ９に対する制御量Ｃを抑制するのみならず、バイパスバルブ２０の開度を低減して、エンジン６への吸気量をさらに抑制する。
【００９３】
これにより、トランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフト操作した後のエンジン回転数Ｎｅの上昇はさらに抑制され、車両の急発進やシフトショックをさらに抑制することができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、自動車に搭載されたエンジンに吸入空気を供給するための吸気管と、吸気管に設けられてエンジンへの吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁の開度を調整するスロットルアクチュエータと、エンジンの回転出力を車輪側に伝達するトランスミッションと、トランスミッションのシフト情報を検出するシフト情報検出手段と、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル操作量を検出するアクセルセンサと、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットルアクチュエータの制御量を設定するスロットル制御手段とを備え、スロットル制御手段は、シフト情報がニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作を示す場合に、少なくともトランスミッションのシフト操作後の所定時間にわたって、制御量を抑制するための制御量抑制手段を含み、所定時間は、トランスミッションが実際にシフト動作を開始してから変速終了するまでの動作遅れ時間に対応するように設定され、制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作から所定時間にわたって、制御量の上昇率を所定値以下に抑制するとともに、所定時間の長さに応じて制御量の上昇率を可変設定するようにしたので、トランスミッションをＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの負荷増大による車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、シフト操作時のドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【００９８】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて所定時間を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【００９９】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１または請求項２において、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて所定時間を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１００】
また、この発明の請求項４によれば、請求項１から請求項３までのいずれか１項において、制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作後に、アクセル操作量が加速運転を示す場合には、所定時間の経過後にアクセル操作量に応じた制御量の設定動作を開始させるようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの加速運転時における車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、ドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０１】
また、この発明の請求項５によれば、請求項４において、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの加速運転時における車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０２】
また、この発明の請求項６によれば、請求項４または請求項５において、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの加速運転時における車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０３】
また、この発明の請求項７によれば、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、スロットル弁の開度をスロットル開度として検出するスロットル開度センサを備え、スロットル制御手段は、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットル弁の目標スロットル開度を演算するとともに、スロットル開度と目標スロットル開度との偏差に基づいて制御量を設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、ドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０４】
また、この発明の請求項８によれば、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、トランスミッションのシフト情報に基づいて実シフト情報を生成する実シフト情報生成手段を備え、スロットル制御手段内の制御量抑制手段は、実シフト情報に基づいて所定時間を設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるシフト操作時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１によるシフト操作時にアクセル操作された場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１による制御量抑制動作を示すフローチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態３によるシフト操作時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態６を概略的に示すブロック構成図である。
【図７】 この発明に関連した参考例を概略的に示すブロック構成図である。
【図８】 従来の自動車用エンジンの出力制御装置を概略的に示すブロック構成図である。
【図９】 従来の自動車用エンジンの出力制御装置によるシフト操作時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】 従来の自動車用エンジンの出力制御装置によるシフト操作時にアクセル操作された場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ アクセルペダル、２ アクセルセンサ、６ エンジン、７ 吸気管、８ スロットル弁、９ スロットルアクチュエータ、１０ スロットル開度センサ、１１ 回転センサ、１２ 水温センサ、１３ トランスミッション、１４ シフトレンジ検出スイッチ（シフト情報検出手段）、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ スロットル制御手段、１６、１６Ｂ、１６Ｃ 制御量抑制手段、１８ 変速信号生成手段（実シフト情報生成手段）、１９ バイパスエア通路、２０ バイパスバルブ、Ｃ 制御量、Ｎｅ エンジン回転数、ＳＲ シフト情報、Ｓｒ 実シフト情報、ＴＷ 冷却水温（温度情報）、ｔｄ 動作遅れ時間、α１、α２ アクセル操作量、θ スロットル開度、Ｓ１ ＮレンジからＤレンジへのシフト操作を判定するステップ、Ｓ２ 制御量の上昇率を所定値以下に抑制するステップ、Ｓ３ 所定時間の経過を判定するステップ、Ｓ４ 加速運転を判定するステップ、Ｓ５ 制御量を設定するステップ。
【発明の属する技術分野】
この発明は、トランスミッションを備えた自動車エンジンの吸気量調整用スロットル弁の開度をスロットルアクチュエータにより電気的に制御するための自動車用エンジンの出力制御装置に関し、特にトランスミッションがニュートラルレンジ（パーキングレンジを含む）からドライブレンジ（後進レンジを含む）にシフト操作された場合の車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、シフト操作時のドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８はたとえば特開平３−１４１８４１号公報に記載された従来の自動車用エンジンの出力制御装置を概略的に示すブロック構成図である。
図８において、アクセルペダル１は、加速運転時において運転者により操作される。
【０００３】
アクセルペダル１には、アクセルペダル１の踏み込み量に相当するアクセル操作量（アクセル開度）α１およびα２（以下、総称して「α」と記す）を検出するアクセルセンサ２と、アクセルペダル１の操作の有無を検出するアクセルスイッチ３とが設けられている。
【０００４】
アクセルセンサ２は、第１のアクセル操作量α１を検出する第１アクセルセンサ２ａと、第２のアクセル操作量α２を検出する第２アクセルセンサ２ｂとを含む。また、アクセルスイッチ３は、アイドルスイッチとして機能し、アクセルペダル１の非操作時にアイドル信号Ａを出力する。
【０００５】
また、自動車には車速Ｖを検出する車速センサ４と、エンジン始動時に運転者により投入されて起動信号Ｂを出力するメインスイッチ５と、車両走行用の駆動トルクを発生するエンジン６とが設けられている。
【０００６】
エンジン６には、エンジン６に吸入空気を供給するための吸気管７が設けられている。
吸気管７には、エンジン６への吸気量を調整するスロットル弁８と、スロットル弁８の開度θを調整するスロットルアクチュエータ９とが設けられている。
【０００７】
吸気管７には、スロットル開度θを検出するスロットル開度センサ１０が設けられている。また、エンジン６には、エンジン回転数Ｎｅを出力する回転センサ１１と、冷却水の温度ＴＷを検出する水温センサ１２とが設けられている。
冷却水温ＴＷは、エンジン６の温度情報として、後述するようにエンジン制御に用いられる。
【０００８】
また、エンジン６の出力軸には、エンジン６の回転出力を自動車の車輪側に伝達するトランスミッション１３が設けられている。
トランスミッション１３には、トランスミッション１３のシフト情報ＳＲを検出するシフトレンジ検出スイッチ１４が設けられている。
なお、ここでは図示しないが、トランスミッション１３の油温を検出する油温センサが適宜設けられており、検出されたトランスミッション１３の油温は、エンジン６の冷却水温ＴＷと同様に温度情報として用いられ得る。
【０００９】
上記各種センサ情報のうち、車速Ｖ、エンジン回転数Ｎｅ、冷却水温ＴＷ（または、トランスミッション１３の油温）、シフト情報ＳＲ、アクセル操作量αは、エンジン６の負荷情報を示している。
【００１０】
スロットルアクチュエータ９を制御するスロットル制御手段１５は、マイクロコンピュータおよびメモリを含むＥＣＵ（電子制御ユニット）により構成されている。
【００１１】
スロットル制御手段１５は、各種センサ情報（アクセル操作量α、アイドル信号Ａ、車速Ｖ、起動信号Ｂ、スロットル開度θ、エンジン回転数Ｎｅ、冷却水温ＴＷおよびシフト情報ＳＲ）に基づく演算により、スロットルアクチュエータ９の制御量Ｃを設定する。
【００１２】
スロットル制御手段１５は、メモリ内にあらかじめ格納されたプログラムおよびデータを用いた演算処理により、少なくともシフト情報ＳＲおよびアクセル操作量αを含む負荷情報に基づいて、スロットル弁８の目標スロットル開度θｏを演算し、検出されたスロットル開度θと目標スロットル開度θｏとの偏差Δθ（＝θｏ−θ）に基づいて、スロットルアクチュエータ９の制御量Ｃを設定する。
【００１３】
すなわち、スロットル制御手段１５は、スロットル開度θが目標スロットル開度θｏと一致して両者の偏差Δθが０となるように制御量Ｃを設定し、スロットルアクチュエータ９を電気的に制御する。
【００１４】
次に、図８に示した従来の自動車用エンジンの出力制御装置の動作について説明する。
まず、運転者がメインスイッチ５の穴にキーを差し込み、自動車の始動操作を行うと、スタータモータ（図示せず）が回転駆動するとともに、起動信号Ｂが生成されてスロットル制御手段１５が起動される。
【００１５】
このとき、アクセルペダル１がまだ操作されていない状態なので、アクセルスイッチ３からはアイドル信号Ａが生成されており、スロットル弁８は全閉されている。
【００１６】
したがって、スロットル制御手段１５は、アクセルペダル１の全閉時にスタータモータを駆動開始したときの目標スロットル開度θｏに対応した制御量Ｃをスロットルアクチュエータ９に出力する。
【００１７】
これにより、スロットルアクチュエータ９は、吸気管７内のスロットル弁８を全閉位置から所要の目標スロットル開度θｏに相当する位置まで駆動し、始動時に必要な吸気量をエンジン６に供給して、エンジン６の始動を完了させる。
【００１８】
続いて、運転者の加速要求によりアクセルペダル１が踏み込まれると、スロットル制御手段１５は、アクセルセンサ２からのアクセル操作量αに応じた目標スロットル開度θｏを演算する。
【００１９】
また、スロットル制御手段１５は、目標スロットル開度θｏとスロットル開度θとの偏差Δθを演算し、偏差Δθが０となるような制御量Ｃをスロットルアクチュエータ９に出力する。
【００２０】
これにより、スロットルアクチュエータ９は、車載バッテリ（図示せず）からの給電により、制御量Ｃに応じた電力供給を受けて、スロットル開度θが目標スロットル開度θｏと一致するようにスロットル弁８を駆動する。
【００２１】
さらに、エンジン６に直結されたトランスミッション１３が運転者によりシフト操作されて、ニュートラルレンジ（以下、パーキングレンジを含めて「Ｎレンジ」と記す）からドライブレンジ（以下、後進レンジを含めて「Ｄレンジ」と記す）に切り換えられると、シフトレンジ検出スイッチ１４は、シフト情報ＳＲを出力する。
【００２２】
これにより、スロットル制御手段１５は、シフト情報ＳＲに応じてトランスミッション１３の負荷増大状態を判別し、負荷増加によるエンジン回転数Ｎｅの低下を防止するために、目標スロットル開度θｏを一定量だけ加算補正して制御量Ｃを演算し、スロットル開度θを増大させる。
【００２３】
しかしながら、周知のように、トランスミッション１３は、シフト操作されてからシフト結合動作が完了して実際にシフト動作を開始するまでに動作遅れ時間ｔｄを有している。
【００２４】
したがって、シフト操作されてから動作遅れ時間ｔｄが経過するまでは、スロットル制御手段１５によるスロットル開度θの増大補正動作が先行し、スロットル開度θが過剰補正されてしまうので、エンジン回転数Ｎｅが過上昇して、車両が急発進したり運転者が大きなシフトショックを受けるなどの不具合を発生することになる。
【００２５】
図９および図１０は従来の自動車用エンジンの出力制御装置の動作を説明するためのタイミングチャートである。
図９はアクセル操作量αが全閉状態のままでＮレンジからＤレンジにシフトされた場合の動作を示している。また、図１０はＮレンジからＤレンジにシフトされた直後にアクセル操作量αが増大した場合の動作を示している。
【００２６】
図９において、トランスミッション１３のシフト情報ＳＲがＮレンジからＤレンジにシフトすると同時に、スロットル開度θは増大する。
【００２７】
したがって、トランスミッション１３のシフト操作直後から、トランスミッション１３の実シフトの動作遅れ時間ｔｄの期間にわたって、スロットル開度θが過剰補正状態となり、エンジン回転数Ｎｅは大きく上昇する。
【００２８】
このとき、トランスミッション１３のシフト操作時のショックは大きくなるうえ、車両は急発進してしまうことになる。
【００２９】
また、図１０において、トランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフトした直後にアクセルペダル１が踏み込まれると、アクセル操作量αの増大に応答してスロットル開度θはさらに増大する。
【００３０】
したがって、エンジン回転数Ｎｅはさらに上昇し、シフトショックが増大するうえ、車両はさらに急発進し易くなる。
【００３１】
【発明が解決しようとする課題】
従来の自動車用エンジンの出力制御装置は以上のように、トランスミッション１３がＮレンジからＤレンジにシフト操作されたときに、シフト情報ＳＲに応じてスロットル開度θを増大補正しているので、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄにわたってスロットル開度θが過剰補正されてしまい、車両の急発進やシフトショックの増大を招き、シフト操作時のドライバビリティが低下するという問題点があった。
【００３２】
特に、トランスミッション１３がＮレンジからＤレンジにシフト操作された後に、アクセルペダル１が踏み込まれると、スロットル開度θがさらに増大して、車両の急発進を招き易くなるという問題点があった。
【００３３】
この発明は上記のような問題点を解決するためになされたもので、トランスミッションをＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの負荷増大による車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、シフト操作時のドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置を得ることを目的とする。
【００３４】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、自動車に搭載されたエンジンに吸入空気を供給するための吸気管と、吸気管に設けられてエンジンへの吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁の開度を調整するスロットルアクチュエータと、エンジンの回転出力を車輪側に伝達するトランスミッションと、トランスミッションのシフト情報を検出するシフト情報検出手段と、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル操作量を検出するアクセルセンサと、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットルアクチュエータの制御量を設定するスロットル制御手段とを備え、スロットル制御手段は、シフト情報がニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作を示す場合に、少なくともトランスミッションのシフト操作後の所定時間にわたって、制御量を抑制するための制御量抑制手段を含み、所定時間は、トランスミッションが実際にシフト動作を開始してから変速終了までの動作遅れ時間に対応するように設定され、制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作から所定時間にわたって、制御量の上昇率を所定値以下に抑制するとともに、所定時間の長さに応じて制御量の上昇率を可変設定するものである。
【００３８】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて所定時間を可変設定するものである。
【００３９】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて所定時間を可変設定するものである。
【００４０】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置による制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作後に、アクセル操作量が加速運転を示す場合には、所定時間の経過後にアクセル操作量に応じた制御量の設定動作を開始させるものである。
【００４１】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するものである。
【００４２】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するものである。
【００４３】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、スロットル弁の開度をスロットル開度として検出するスロットル開度センサを備え、スロットル制御手段は、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットル弁の目標スロットル開度を演算するとともに、スロットル開度と目標スロットル開度との偏差に基づいて制御量を設定するものである。
【００４４】
また、この発明に係る自動車用エンジンの出力制御装置は、トランスミッションのシフト情報に基づいて実シフト情報を生成する実シフト情報生成手段を備え、スロットル制御手段内の制御量抑制手段は、実シフト情報に基づいて、所定時間を設定するものである。
【００４６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１を図について説明する。
図１はこの発明の実施の形態１の構成を概略的に示すブロック図であり、前述と同様の構成要素については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００４７】
図１において、スロットル制御手段１５Ａは、前述と同様に、少なくともシフト情報ＳＲおよびアクセル操作量αに基づいて、スロットル弁８の目標スロットル開度θｏを演算するとともに、スロットル開度θと目標スロットル開度θｏとの偏差Δθに基づいて制御量Ｃを設定する。
【００４８】
この場合、スロットル制御手段１５Ａは制御量抑制手段１６を含み、制御量抑制手段１６は、シフト情報ＳＲがＮレンジからＤレンジへのシフト操作を示す場合に、トランスミッション１３のシフト操作後の所定時間にわたって制御量Ｃを抑制する。
【００４９】
制御量抑制手段１６において、制御量Ｃが抑制される所定時間は、トランスミッション１３が実際にシフト動作を開始してから変速終了するまでの動作遅れ時間ｔｄに対応するように設定されている。
【００５０】
具体的には、制御量抑制手段１６は、トランスミッション１３のＮレンジからＤレンジへのシフト操作から所定時間にわたって、制御量Ｃの上昇率を所定値以下に抑制する。
【００５１】
また、制御量抑制手段１６は、トランスミッション１３のＮレンジからＤレンジへのシフト操作後に、アクセル操作量αが加速運転を示す場合には、所定時間の経過後にアクセル操作量αに応じた制御量Ｃの設定動作を開始させる。
さらに、制御量抑制手段１６は、所定時間の長さに応じて制御量Ｃの上昇率を可変設定する。
【００５２】
次に、図２および図３のタイミングチャートとともに図４のフローチャートを参照しながら、図１に示したこの発明の実施の形態１による動作について説明する。
【００５３】
図２はアクセルペダル１が操作されない場合、図３はシフト操作後にアクセルペダル１が操作された場合をそれぞれ示し、図２および図３において、破線は、従来装置におけるスロットル開度θおよびエンジン回転数Ｎｅの変化を示している。
【００５４】
まず、前述のように、メインスイッチ５の投入によりエンジン６が始動された状態において、運転者がトランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフト操作した場合を例にとって説明する。
【００５５】
図４において、スロットル制御手段１５Ａ内の制御量抑制手段１６は、シフト情報ＳＲに基づき、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作が行われたか否かを判定し（ステップＳ１）、このシフト操作が行われるまで待機状態となり、通常の制御状態を継続する。
【００５６】
ステップＳ１において、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作が行われた（すなわち、ＹＥＳ）と判定されれば、制御量抑制手段１６は、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄを考慮して、動作遅れ時間ｔｄとほぼ同等の所定時間にわたって、スロットルアクチュエータ９に対する制御量Ｃの上昇率を所定値以下に抑制する（ステップＳ２、Ｓ３）。
【００５７】
続いて、アクセル操作量αが所定操作量αｏ（加速運転を示す値）以上か否かを判定し（ステップＳ４）、もし、α＜αｏ（すなわち、ＮＯ）と判定されれば、そのまま図４の処理ルーチンを抜け出てリターンする。
【００５８】
これにより、図２内の実線で示すように、スロットル開度θは、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄにおける実シフト量に近似するように、所定時間にわたって徐々に増大する。
【００５９】
したがって、エンジン回転数Ｎｅの上昇が従来（破線参照）の場合と比べて十分に抑制されるので、トランスミッション１３のシフト操作時のショックが抑制されるうえ、車両が急発進することもない。
【００６０】
一方、トランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフト操作した後に、運転者がアクセルペダル１を踏み込んだ場合には、ステップＳ４において、α≧αｏ（すなわち、ＹＥＳ）と判定される。
【００６１】
したがって、スロットル制御手段１５Ａは、ステップＳ３による制御量抑制手段１６の抑制作用により、動作遅れ時間ｔｄに相当する所定時間の経過後に、アクセル操作量αに応じた制御量Ｃを設定し（ステップＳ５）、図４の処理ルーチンを抜け出る。
【００６２】
これにより、図３内の実線で示すように、スロットル開度θは、徐々に増大するとともに、トランスミッション１３の実シフト動作が完了した時点で、アクセル操作量αに応じて上昇を再開する。
【００６３】
したがって、トランスミッション１３のシフト動作の完了前にアクセルペダル１が踏み込まれていたとしても、エンジン６への吸気量が過剰に増大補正されることはなく、シフトショックが抑制されるうえ、車両の急発進は確実に防止される。
【００６４】
このように、トランスミッション１３のＮレンジからＤレンジへのシフト操作時において、操作タイミングに応答してシフト操作後のスロットル開度θの上昇率を所定値以下に設定し、スロットル開度θを増大補正するための制御量Ｃの増大を抑制して制御量Ｃを適正化し、トランスミッション１３の負荷増大による吸気量の増量補正を徐々に行うことにより、車両の急発進やシフトショックの増大を防止することができる。
【００６５】
また、ＮレンジからＤレンジへのシフト操作後の加速運転時に、実際のシフト動作開始後にスロットル開度θを制御して、アクセル操作量αに対応したスロットル開度θの補正を行うことにより、急発進およびシフトショックを防止することができる。したがって、車両のドライバビリティを向上させて、自動車用エンジンとしての商品性を向上させることができる。
【００６６】
実施の形態２．
なお、上記実施の形態１では、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄが一定の場合を考慮して、制御量抑制手段１６が抑制機能を発揮する所定時間を一定値に設定したが、動作遅れ時間ｔｄが変動することを考慮して、所定時間を可変設定してもよい。
【００６７】
一般に、トランスミッション１３のシフト結合の動作遅れ時間ｔｄは、温度変化などによって変動することが知られている。
したがって、この場合、制御量抑制手段１６は、水温センサ１２からの冷却水温ＴＷ（または、トランスミッション１３の油温）に応じて、制御抑制用の所定時間を可変設定することになる。
【００６８】
たとえば、エンジン６の暖機状態にともなって冷却水温ＴＷ（または、トランスミッション１３の油温）が上昇すれば、動作遅れ時間ｔｄが短くなるので、制御量抑制手段１６は、所定時間を動作遅れ時間ｔｄに応じて短く設定すればよい。ここでは、温度情報として、エンジン６の冷却水温ＴＷを用いた場合を示している。
【００６９】
このように、動作遅れ時間ｔｄの短縮に応じて所定時間を短く設定することにより、比較的早くスロットル開度θが増大補正されて車速Ｖに反映されるので、アクセルペダル１を踏み込んでいる運転者は、ほとんど違和感を覚えることがない。
【００７０】
仮に所定時間が固定値であって、動作遅れ時間ｔｄのみが短くなったとすると、スロットル開度θが必要以上に抑制されてしまい、運転者は、アクセル操作量αが車速Ｖに反映されないことから、さらにアクセルペダル１を踏み込んでしまい、違和感を覚えることになる。
【００７１】
なお、エンジン６の冷機状態および暖機状態は、温度情報となる冷却水温ＴＷのみならず、エンジン回転数Ｎｅにも反映されるので、制御量抑制手段１６は、回転センサ１１からのエンジン回転数Ｎｅに応じて、制御抑制用の所定時間を可変設定することもできる。
【００７２】
実施の形態３．
また、上記実施の形態１では、トランスミッション１３のシフト操作後に加速運転された場合に、所定時間経過後におけるアクセル操作量αに応じた制御量Ｃの上昇率を一定値に設定したが、動作遅れ時間ｔｄの変動に応じて制御量Ｃの上昇率を可変設定してもよい。
【００７３】
以下、動作遅れ時間ｔｄに応じて制御量Ｃの上昇率を可変設定したこの発明の実施の形態３を図について説明する。
図５はこの発明の実施の形態３による動作を説明するためのタイミングチャートである。
【００７４】
図５においては、冷却水温ＴＷが比較的低い場合であって、動作遅れ時間ｔｄが前述（図３参照）よりも長い場合を示している。また、破線は前述と同様に従来装置の動作を示し、一点鎖線は、動作遅れ時間ｔｄがさらに長い場合の動作を示している。
【００７５】
この場合、前述のように、動作遅れ時間ｔｄが温度変化などによって変動することから、制御量抑制手段１６は、冷却水温ＴＷまたはエンジン回転数Ｎｅに応じて、動作遅れ時間ｔｄの変動を予測して、制御量Ｃの上昇率を可変設定させることができる。
【００７６】
図５において、トランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄが比較的長いので、アクセル操作量αに応じた制御量Ｃの上昇率が前述よりも小さく設定されており、スロットル開度θは、前述よりも小さい上昇率で増大補正される。
【００７７】
したがって、スロットル開度θの増大補正に切り換えたときの変化率が小さいので、アクセルペダル１を踏み込んでいる運転者は、所定時間の経過後にスロットル開度θが増大補正されても、ほとんど違和感を覚えることがない。
特に、動作遅れ時間ｔｄが長い場合には、長い所定時間にわたってアクセル操作量αが制御量Ｃに反映されないので、所定時間の間に運転者がアクセル操作量αを増大させ続けることになり易い。したがって、この場合、所定時間の経過後に直ちにアクセル操作量αを制御量Ｃに反映させると、シフトショックが大きくなり易いので、上記のように、制御量Ｃの上昇率をさらに抑制することが望ましい。
【００７８】
逆に、冷却水温ＴＷの上昇により動作遅れ時間ｔｄが短くなった場合には、制御量Ｃの上昇率が大きく設定され、比較的早くスロットル開度θが増大補正される。これにより、アクセル操作量αが速やかに車速Ｖに反映されるので、アクセルペダル１を踏み込んでいる運転者は、ほとんど違和感を覚えることがない。
【００７９】
一方、図５内の一点鎖線で示すように、動作遅れ時間ｔｄが実線の状態よりも長くなった場合には、制御量Ｃの上昇率がさらに小さくなるので、スロットル開度θおよびエンジン回転数Ｎｅの上昇率はさらに小さくなり、シフトショックを確実に軽減することができる。
【００８０】
このように、動作遅れ時間ｔｄに応じて、スロットル開度θの増大補正の上昇率を可変設定することにより、車両の急発進およびシフトショックを防止することができる。
【００８１】
実施の形態４．
なお、上記実施の形態１では、スロットル制御手段１５Ａにおいて、スロットル開度θと目標スロットル開度θｏとの偏差Δθに基づいて制御量Ｃを演算したが、目標エンジン出力トルクに基づいて制御量Ｃを演算してもよい。
【００８２】
実施の形態５．
また、上記実施の形態１では、制御量抑制用の所定時間をトランスミッション１３の動作遅れ時間ｔｄとほぼ同等の時間に設定したが、動作遅れ時間ｔｄとは無関係に、運転条件に応じて所定時間を設定してもよい。
【００８３】
実施の形態６．
また、上記実施の形態１では、スロットル制御手段１５Ａ内の制御量抑制手段１６のみを用いて制御量Ｃの抑制パラメータを設定したが、トランスミッション１３の制御手段側で実シフト情報をさらに追加生成して、制御量抑制手段に入力してもよい。
【００８４】
以下、トランスミッション制御手段側で実シフト情報を追加生成したこの発明の実施の形態６を図について説明する。
図６はこの発明の実施の形態６を概略的に示すブロック構成図であり、前述と同様の構成要素については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００８５】
図６において、スロットル制御手段１５Ｂ内の制御量抑制手段１６Ｂは、前述の各種センサ情報に加えて、トランスミッション１３の実シフト情報Ｓｒ（後述する）に基づいて、抑制パラメータ（所定時間など）を設定する。
【００８６】
一方、トランスミッション１３は、シフト情報ＳＲに応じて、トランスミッション制御手段１７により制御されている。
【００８７】
また、トランスミッション制御手段１７と関連して設けられた変速信号生成手段１８は、トランスミッション１３の実際の変速信号、動作遅れ時間ｔｄおよびシフト完了信号などを、実シフト情報Ｓｒとしてスロットル制御手段１５Ｂに出力する。
【００８８】
これにより、制御量抑制手段１６Ｂは、シフトレンジ検出スイッチ１４からのシフト情報ＳＲのみならず、変速信号生成手段１８からの実シフト情報Ｓｒに基づいて所定時間を設定することができるので、制御量Ｃの抑制パラメータの信頼性を向上させて、車両の急発進やシフトショックをさらに確実に抑制することができる。
【００８９】
なお、上記実施の形態１では、スロットル制御手段１５Ａによりスロットルアクチュエータ９のみを制御したが、スロットル弁８をバイパスして流れるバイパス吸気量を調整するためのバイパスバルブをさらに制御してもよい。
【００９０】
以下、スロットル制御手段によりバイパスバルブを追加制御するように構成した参考例を図について説明する。
図７はこの発明に関連した参考例を概略的に示すブロック構成図であり、前述と同様の構成要素については、同一符号を付して詳述を省略する。
【００９１】
図７において、吸気管７には、スロットル弁８をバイパスするようにバイパスエア通路１９が設けられており、バイパスエア通路１９には、バイパスエア通路１９内を通して流れるバイパス吸気量を調整するためのバイパスバルブ２０が設けられている。
【００９２】
この場合、スロットル制御手段１５Ｃ内の制御量抑制手段１６Ｃは、所定時間にわたって、スロットルアクチュエータ９に対する制御量Ｃを抑制するのみならず、バイパスバルブ２０の開度を低減して、エンジン６への吸気量をさらに抑制する。
【００９３】
これにより、トランスミッション１３をＮレンジからＤレンジにシフト操作した後のエンジン回転数Ｎｅの上昇はさらに抑制され、車両の急発進やシフトショックをさらに抑制することができる。
【００９４】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の請求項１によれば、自動車に搭載されたエンジンに吸入空気を供給するための吸気管と、吸気管に設けられてエンジンへの吸気量を調整するスロットル弁と、スロットル弁の開度を調整するスロットルアクチュエータと、エンジンの回転出力を車輪側に伝達するトランスミッションと、トランスミッションのシフト情報を検出するシフト情報検出手段と、アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル操作量を検出するアクセルセンサと、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットルアクチュエータの制御量を設定するスロットル制御手段とを備え、スロットル制御手段は、シフト情報がニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作を示す場合に、少なくともトランスミッションのシフト操作後の所定時間にわたって、制御量を抑制するための制御量抑制手段を含み、所定時間は、トランスミッションが実際にシフト動作を開始してから変速終了するまでの動作遅れ時間に対応するように設定され、制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作から所定時間にわたって、制御量の上昇率を所定値以下に抑制するとともに、所定時間の長さに応じて制御量の上昇率を可変設定するようにしたので、トランスミッションをＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの負荷増大による車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、シフト操作時のドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【００９８】
また、この発明の請求項２によれば、請求項１において、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて所定時間を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【００９９】
また、この発明の請求項３によれば、請求項１または請求項２において、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて所定時間を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１００】
また、この発明の請求項４によれば、請求項１から請求項３までのいずれか１項において、制御量抑制手段は、トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作後に、アクセル操作量が加速運転を示す場合には、所定時間の経過後にアクセル操作量に応じた制御量の設定動作を開始させるようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの加速運転時における車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、ドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０１】
また、この発明の請求項５によれば、請求項４において、エンジンまたはトランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、制御量抑制手段は、温度情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの加速運転時における車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０２】
また、この発明の請求項６によれば、請求項４または請求項５において、エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、制御量抑制手段は、回転数情報に応じて、所定時間の経過後の制御量の上昇率を可変設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの加速運転時における車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０３】
また、この発明の請求項７によれば、請求項１から請求項６までのいずれか１項において、スロットル弁の開度をスロットル開度として検出するスロットル開度センサを備え、スロットル制御手段は、少なくともシフト情報およびアクセル操作量に基づいて、スロットル弁の目標スロットル開度を演算するとともに、スロットル開度と目標スロットル開度との偏差に基づいて制御量を設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、ドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【０１０４】
また、この発明の請求項８によれば、請求項１から請求項７までのいずれか１項において、トランスミッションのシフト情報に基づいて実シフト情報を生成する実シフト情報生成手段を備え、スロットル制御手段内の制御量抑制手段は、実シフト情報に基づいて所定時間を設定するようにしたので、ＮレンジからＤレンジにシフト操作したときの車両の急発進やシフトショックの増大を確実に防止して、さらにドライバビリティを向上させた自動車用エンジンの出力制御装置が得られる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の実施の形態１を概略的に示すブロック構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１によるシフト操作時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】 この発明の実施の形態１によるシフト操作時にアクセル操作された場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図４】 この発明の実施の形態１による制御量抑制動作を示すフローチャートである。
【図５】 この発明の実施の形態３によるシフト操作時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図６】 この発明の実施の形態６を概略的に示すブロック構成図である。
【図７】 この発明に関連した参考例を概略的に示すブロック構成図である。
【図８】 従来の自動車用エンジンの出力制御装置を概略的に示すブロック構成図である。
【図９】 従来の自動車用エンジンの出力制御装置によるシフト操作時の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【図１０】 従来の自動車用エンジンの出力制御装置によるシフト操作時にアクセル操作された場合の動作を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
１ アクセルペダル、２ アクセルセンサ、６ エンジン、７ 吸気管、８ スロットル弁、９ スロットルアクチュエータ、１０ スロットル開度センサ、１１ 回転センサ、１２ 水温センサ、１３ トランスミッション、１４ シフトレンジ検出スイッチ（シフト情報検出手段）、１５Ａ、１５Ｂ、１５Ｃ スロットル制御手段、１６、１６Ｂ、１６Ｃ 制御量抑制手段、１８ 変速信号生成手段（実シフト情報生成手段）、１９ バイパスエア通路、２０ バイパスバルブ、Ｃ 制御量、Ｎｅ エンジン回転数、ＳＲ シフト情報、Ｓｒ 実シフト情報、ＴＷ 冷却水温（温度情報）、ｔｄ 動作遅れ時間、α１、α２ アクセル操作量、θ スロットル開度、Ｓ１ ＮレンジからＤレンジへのシフト操作を判定するステップ、Ｓ２ 制御量の上昇率を所定値以下に抑制するステップ、Ｓ３ 所定時間の経過を判定するステップ、Ｓ４ 加速運転を判定するステップ、Ｓ５ 制御量を設定するステップ。
Claims (8)
- 自動車に搭載されたエンジンに吸入空気を供給するための吸気管と、
前記吸気管に設けられて前記エンジンへの吸気量を調整するスロットル弁と、
前記スロットル弁の開度を調整するスロットルアクチュエータと、
前記エンジンの回転出力を車輪側に伝達するトランスミッションと、
前記トランスミッションのシフト情報を検出するシフト情報検出手段と、
アクセルペダルの踏み込み量に相当するアクセル操作量を検出するアクセルセンサと、
少なくとも前記シフト情報および前記アクセル操作量に基づいて、前記スロットルアクチュエータの制御量を設定するスロットル制御手段とを備え、
前記スロットル制御手段は、前記シフト情報がニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作を示す場合に、少なくとも前記トランスミッションのシフト操作後の所定時間にわたって、前記制御量を抑制するための制御量抑制手段を含み、
前記所定時間は、前記トランスミッションが実際にシフト動作を開始してから変速終了するまでの動作遅れ時間に対応するように設定され、
前記制御量抑制手段は、前記トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作から前記所定時間にわたって、前記制御量の上昇率を所定値以下に抑制するとともに、前記所定時間の長さに応じて前記制御量の上昇率を可変設定することを特徴とする自動車用エンジンの出力制御装置。 - 前記エンジンまたは前記トランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、
前記制御量抑制手段は、前記温度情報に応じて前記所定時間を可変設定することを特徴とする請求項１に記載の自動車用エンジンの出力制御装置。 - 前記エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、
前記制御量抑制手段は、前記回転数情報に応じて前記所定時間を可変設定することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の自動車用エンジンの出力制御装置。 - 前記制御量抑制手段は、前記トランスミッションのニュートラルレンジからドライブレンジへのシフト操作後に、前記アクセル操作量が加速運転を示す場合には、前記所定時間の経過後に前記アクセル操作量に応じた制御量の設定動作を開始させることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の自動車用エンジンの出力制御装置。
- 前記エンジンまたは前記トランスミッションの温度情報を検出する温度センサを備え、
前記制御量抑制手段は、前記温度情報に応じて、前記所定時間の経過後の前記制御量の上昇率を可変設定することを特徴とする請求項４に記載の自動車用エンジンの出力制御装置。 - 前記エンジンの回転数情報を検出する回転センサを備え、
前記制御量抑制手段は、前記回転数情報に応じて、前記所定時間の経過後の前記制御量の上昇率を可変設定することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の自動車用エンジンの出力制御装置。 - 前記スロットル弁の開度をスロットル開度として検出するスロットル開度センサを備え、
前記スロットル制御手段は、少なくとも前記シフト情報および前記アクセル操作量に基づいて、前記スロットル弁の目標スロットル開度を演算するとともに、前記スロットル開度と前記目標スロットル開度との偏差に基づいて前記制御量を設定することを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の自動車用エンジンの出力制御装置。 - 前記トランスミッションのシフト情報に基づいて実シフト情報を生成する実シフト情報生成手段を備え、
前記スロットル制御手段内の制御量抑制手段は、前記実シフト情報に基づいて、前記所定時間を設定することを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の自動車用エンジンの出力制御装置。
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